压裂投产不压井作业一体化管柱

为解决高压油气井在传统压裂投产过程中,因压井对地层造成伤害以及地面带压作业成本高等问题,针对空井筒压裂自身特点,开展了以井下控制为主的不压井完井投产及配套工艺研究,通过预埋在井下的关键封堵装置成功解决了不压井换装井口、起下生产管柱等技术难题。通过现场11口井试验应用,一次作业成功率100%,达到了保护储层、安全、清洁、经济、高效开发天然气井的目的,为国内其他油气田开展不压井投产作业提供了较好的经验,应用前景广阔。     

一种腐蚀井口的现场修复处理方法

位于塔里木盆地的M4井，由于三类封井时间较长，造成套管头上部法兰钢圈槽严重腐蚀。借鉴“O”型橡胶密封圈在油气井井口装置、井下工具中静密封的应用，设计加工了密封套装置，成功恢复安装了该井的井口装置，为腐蚀井口的现场修复处理提供了一种可行的技术方案。     

天然气井套间气窜自修复技术

井口套间气窜即套间带压一直是困扰天然气井安全生产的技术难题,仅靠固井和修井技术难以从根本上解决问题。基于对天然气井套间气窜原因的分析和水泥基自修复理论,建立了气井井口环空气窜的两种自修复模式。采用在模拟套管的钢管中浸泡钻井液和使用冲击式造缝仪两种方法,来模拟固井水泥环损伤后形成的气窜通道（即微裂缝和微间隙）,用GSN渗透结晶型自修复剂配制天然气井套间气窜自修复液,在XAN RC封堵模拟实验流程中进行了水泥环损伤自修复模拟试验。结果表明,GSN自修复剂能够自动渗入气窜通道,形成渗透结晶水化产物,密闭固井水泥环的微间隙和微裂缝,有较好的自修复效果,明显提高了损伤水泥环的抗气窜强度。该研究成果对实现气井井口环空气窜的动态即时自修复,保持水泥环封固的可靠性和耐久性,解决气井环空带压问题有重要的工程运用价值。     

可控型循环压井钻孔装置的研制与应用

要重新恢复不规则封堵的老井或长停井时,现场施工中需要一种配套设备对油井进行泄压、压井,然后安装井口装置。为此,研制了可控型循环压井钻孔装置。该钻孔装置用卡箍与套管固定,用简易手动泵推动活塞向钻头加压,在油井套管钻孔建立压井通道后,可对油井进行有控制的泄压、压井施工。现场应用结果表明,可控型循环压井钻孔装置是一套安全、可靠、实用的工具,具有耐压高、操作简便和井口压力可控的特点,设计强度满足高压井口的要求,成功解决了老井和长停井恢复问题。     

高产酸性气井环空安全评价分析

高产酸性气井的环空安全是目前油气田普遍存在的问题,国内外均有大量气井存在环空带压问题,个别环空带压严重的井演变为井喷或地下井喷。环空带压过高会造成井下油管、套管、封隔器超压或挤毁失效,酸性气井中H_2S、CO_2、Cl~(-1)等还会腐蚀井口装置,直接影响气井后期的安全生产。针对高产酸性气井环空带压的问题,借鉴API RP90《海上油气井环空套压管理》标准,通过软件模拟计算了高产酸性气井的环空带压值和套管抗外挤安全系数,评价了气井的安全状况,从而为高产酸性气井的安全生产提供指导作用。     

冷冻暂堵工艺参数优化探讨及应用

冷冻暂堵井口技术已经在国内外油气井上广泛应用,实现了不压井解决油气井井口1#、2#、3#阀及井口装置出现的问题,但在国内现场应用该工艺过程中,暂堵剂的选择及浓度配比、冷冻时间、冷冻温度等技术参数均是采用国外提供的经验参数,不同的井况设计参数基本一致,工艺的安全性能无法得到有效的保障。为了确保工艺的安全有效,通过对暂堵剂屈服应力分析研究和冷冻温度、冷冻时间和暂堵剂用量对暂堵强度影响实验,结合现场施工情况来优化工艺技术参数,研究结果有效的指导了现场应用,提高了安全性,并成功应用在新疆的高压气井上,保证了气井的安全生产,同时有效的保护了储层。     

带压投送井口保护装置的研制及应用

为解决350采油树承压与酸化施工限压之间的矛盾,将油管封隔器在带压状态下投送至油管内部预定位置并坐封,实现油管内部封堵,隔离油管内部压力通道,从而保护井口装置,进行正常的酸化作业,因此研制了一种新型带压投送井口保护装置.介绍了带压投送井口保护装置的主要结构、工作原理、主要技术性能参数以及性能特点,进一步完善了注水井不动...     

井口完整性技术在鲁迈拉油田的应用

目前鲁迈拉油田大部分油水井存在不同程度的井口完整性问题,严重影响油田的安全生产运行。通过总结、管理与实践,建立完备的井口问题诊断、维护与维修的技术应用体系,对油水井的安全生产和管理具有重要指导意义。在分析鲁迈拉油田井口装置的结构特点和密封特性的基础上,探讨了井口阀门密封失效、油管悬挂器密封失效及套管悬挂器密封失效问题的诊断方法与处理手段,并研究了井口完整性问题处理过程中的井控技术、设备原理及应用条件,包括带压钻孔/阀技术、背压阀和环空丝堵技术、SIM油管桥塞技术及碳酸钙+酸溶水泥塞压井技术。并以Ru-032为典型井实例,根据现场井况选择了碳酸钙+酸溶水泥塞的井控工艺,压井过程中又应用了带压钻孔设备进行环空A圈闭压力释放,最终成功处理了该井的井口问题。结果表明,本文所给出的技术选项适用于处理井口完整性问题;通过分析实际井况,选择合适的井控工艺,从而保证井口维护或作业的安全与高效。     

环空带压对深水水下井口疲劳损伤的影响规律

海洋深水油气井测试过程中,高温产液上返时会加热周围套管及多层套管环空内的液体,引起液体在密闭井筒环空中膨胀,产生环空带压。环空带压的存在会改变水下井口疲劳热点处的应力状态,进而对水下井口疲劳损伤产生不利影响,制约了深水油气井长期安全高效运行。为了给深水油气井的长期安全运行提供更加科学的指导,考虑环空液体物性参数、井筒环空液体热膨胀和环空体积变化的耦合影响,建立了水下井筒环空带压计算模型,采用迭代法对环空带压进行了求解,将获得的环空带压施加到水下井口有限元模型上,然后以高压井口头与表层套管的焊缝为研究对象,研究了环空带压条件下水下井口疲劳热点处的应力状态;在此基础上,分析了环空带压、水泥浆返高和高压井口头出泥高度对水下井口疲劳损伤的影响规律。研究结果表明:①环空带压的存在会加剧水下井口的疲劳损伤,压力越高,疲劳损伤越严重;②表层套管外水泥浆返高与泥线的距离越大,水下井口的疲劳损伤越小;③高压井口头出泥高度越大,水下井口疲劳损伤越大。结论认为,有效地控制水下井口的环空带压与合理地设计井身结构,有助于减少水下井口的疲劳损伤。     

环空带压对深水水下井口疲劳损伤的影响规律

海洋深水油气井测试过程中,高温产液上返时会加热周围套管及多层套管环空内的液体,引起液体在密闭井筒环空中膨胀,产生环空带压。环空带压的存在会改变水下井口疲劳热点处的应力状态,进而对水下井口疲劳损伤产生不利影响,制约了深水油气井长期安全高效运行。为了给深水油气井的长期安全运行提供更加科学的指导,考虑环空液体物性参数、井筒环空液体热膨胀和环空体积变化的耦合影响,建立了水下井筒环空带压计算模型,采用迭代法对环空带压进行了求解,将获得的环空带压施加到水下井口有限元模型上,然后以高压井口头与表层套管的焊缝为研究对象,研究了环空带压条件下水下井口疲劳热点处的应力状态;在此基础上,分析了环空带压、水泥浆返高和高压井口头出泥高度对水下井口疲劳损伤的影响规律。研究结果表明：①环空带压的存在会加剧水下井口的疲劳损伤,压力越高,疲劳损伤越严重;②表层套管外水泥浆返高与泥线的距离越大,水下井口的疲劳损伤越小;③高压井口头出泥高度越大,水下井口疲劳损伤越大。结论认为,有效地控制水下井口的环空带压与合理地设计井身结构,有助于减少水下井口的疲劳损伤。     

湿沥青地层控压钻井技术先导试验及效果评价

伊朗Ｙ 油田地层湿沥青侵入井眼的机理复杂,部分井井漏、井涌共存,常规钻井风险大。为解决湿沥青地层存在的钻井问题,制订了控压钻井技术方案。在Ｓ３ 井控压钻井先导试验过程中,分别进行了控压钻进、短程控压起下钻、控压接立柱、控压循环封堵等工艺的现场试验。结果表明,控压钻井技术能够为井口提供安全屏障,实现不停钻压井,环空带压钻进,为解决含酸性气体湿沥青地层的钻井问题开辟了新的技术途径。     

气井带压作业技术在苏里格气田的应用与进展

在介绍苏里格气田修井复产工艺技术现状的基础上,阐述了带压作业技术及工艺流程,指出带压作业关键技术为油管内封堵和防喷控制系统。苏里格气田带压作业技术难点有:卡钻、桥塞坐封不严、管柱腐蚀和穿孔、钻具复杂和井内存在2个及以上节流器,对各个技术难点提出了相应的解决措施。指出苏里格气田开发中后期的气井采用带压修井作业进行生产,不仅不污染产层,还能提高并稳定单井日产量,延长气井生产时间;井口带压切割装置的研制成功彻底解决了带压作业复杂钻具起钻难的问题,拓宽了带压作业的应用领域。     

塔里木盆地顺南区块高温高压气井井筒完整性失效机理分析

塔里木盆地塔中北坡顺南区块奥陶系中统鹰山组有超深、超高温、超高压、中含CO_2、低含硫气藏,气井完钻和生产运行期间陆续出现环空带压、井口装置抬升、油管断裂、套管变形失效等异常情况,对该区块其他气井的安全生产构成了严重的威胁。因此,在调研国内外油气井井筒完整性研究现状的基础上,应用顺南区块12口已完钻井的井史资料及典型气井的现场测试结果,分析了鹰山组气井环空带压机理、套管变形失效机理及井口抬升机理,找出了顺南超高温超高压气井井筒完整性存在的问题,明确了影响塔中北坡气井井筒完整性的主控因素,提出了改善超高温超高压气井井筒完整性设计的建议,为后期塔中北坡顺南区块超高温、超高压气井井筒完整性控制及安全管理提供了重要参考。     

爆炸整形技术在修复变形套管中的应用

为解决套管缩径、弯曲、错断等变形情况直接影响油井生产的问题。采用爆炸整形技术修复变形套管。该技术是利用炸药爆炸产生的高压冲击波胀开变形套管,打开通道,达到修复的目的。文中根据苏东238井现场应用情况,对该技术的基本原理,装置结构,施工工艺等,进行了分析研究和经验总结,并提出一些建议。经现场应用证明,该技术结构简单,使用安全,成本低廉,具有较好的推广应用前景。     

大四通多功能井喷封堵装置研制

大四通多功能井喷封堵装置是一种针对采油树大四通本体部位发生刺漏而进行快速封堵抢险的一种专用装置。该装置完善了油气井井喷快速封堵抢险工具系列,为井口本体损坏后快速封堵抢险工艺技术提供了一种新方法。     

高压气井环空压力许可值确定方法及其应用

对于高压气井,在采气过程中环空带压现象非常普遍。环空压力过高可能导致潜在的安全生产事故;若环空压力过小,则井口处油套压差过大,安全系数过低,油管长期疲劳生产,也易发生事故。因此,针对高压气井,有必要给出环空压力安全范围,以指导安全生产。为此,借助ARP RP90海上油气井环空套压管理和NORSOK D-010 油气井钻井与作业时的完整性等2个公认的国际技术标准,将带压环空进行了分类：油管-生产套管环间、生产套管-技术套管环间、两层套管环间,然后用承压构件的强度、水泥环及保护液注柱压力对气井环空的安全性能进行综合评价,给出了适合塔里木油田的高压气井环空最大、最小压力许可值的确定方法,用以指导高压气井的方案设计和安全生产。该方法已经在该油田展开现场应用,对于高压气井的环空压力安全管理具有重要意义。     

多重叠套管射孔性能试验与现场应用

应用套管完井的油气井,根据不同的目的封堵不同的层位。有些异常高压地层需要通过多层套管固井封堵;有些超深井需要保证井口安全,套管直接回接到井口,存在潜能的油气井层位被多层复合套管封堵。为了挖潜,或是利用油气井层位注水,或是重新认识部分层位,都需要进行多层复合套管射孔。分析了油气井的多层复合套管状况及存在的技术难题,研究多层套管的射孔工艺,进行了多层套管射孔地面打靶功能性试验,现场实施多层复合套管射孔应用试验,验证多层套管射孔的作业效果。     

海上气田井口装置抬升高度预测技术研究及应用

海上生产气井高效开发时,高温高压会带来井口抬升、环空带压等现象,直接影响气井安全生产及开发,甚至带来巨大经济损失。针对目前井口装置抬升预测研究较少以及不足之处,通过建立新型多因素井口抬升预测方法,突破了其他方法考虑因素单一的瓶颈,大大提高了预测精度,并分析了产量、生产时间、各环空压力、固井情况等影响因素对井口装置抬升量的影响及井口抬升高度;通过正交实验分析,得出了主要影响因素的强弱顺序,并将模型应用于DF1-1-×井进行了验证,模型计算高度与现场实测高度十分接近,并预测该井生产期间最大井口抬升高度约为6.8 cm。该方法可对未来高温高压及深水开发气田井口抬升高度进行预测及进行环空泄压建议,对钻完井设计、工程施工及油气田安全生产管理具有重要的指导意义。     

油气井安全与管理技术在塔里木油田的应用

油气井安全与管理系统是将井口液动控制系统、RTU(远程终端单元)控制系统等优化组合成一个整体,从而实现油气井数据采集与监控系统的高度集成化。介绍了塔里木油田迪那2气田油气井安全与管理技术及其特点,包括井口液控技术、井口电视监控技术、井口扩音对讲技术,这3个系统最终通过通讯系统把井口采集的数据、语音、图像等信息上传至监控终端,从而实现对油气井的生产参数、油气井附近状况的实时监控。迪那2气田油气井安全与管理系统的成功应用,使塔里木油田油气井安全控制系统技术水平提高到了一个新的台阶,其技术对其他油气田具有借鉴与指导意义。     

高压油气井井口控制配套装置

分析在高压油气井测试和完井生产中井喷发生的原因和后果，提出井口控制配套装置的概念、研究井口控制的方法和研制新的装置。通过现场实践，证明该配套技术安全可靠，有效降低了高压流体及H2S给操作人员带来的伤害。